|
НАСА тестирует устройство для дозаправки в космосе
|
|
|
|
Для следующего поколения космических миссий НАСА по исследованию дальнего космоса космическим аппаратам может потребоваться дозаправка на околоземной орбите перед дальнейшим продвижением в Солнечную систему. Подобно тому, как бензоколонке нужен наконечник для топливного бака, будущим космическим аппаратам может потребоваться специальное устройство для заправки перед стартом, известное как криопара.
|
|
|
|
Криопары позволят космическим аппаратам подключаться к будущим орбитальным хранилищам топлива, которые будут служить космическими заправочными станциями. Эта технология сопряжена с проблемой надежной перекачки криогенных, или сверххолодных, жидкостей без потери топлива и производительности. Криогенные топлива, такие как жидкий водород и жидкий кислород, должны оставаться охлажденными до сотен градусов ниже нуля по Фаренгейту, что предъявляет жесткие требования к материалам, уплотнениям и механизмам, которые их перемещают.
|
|
|
|
«Криогенная дозаправка на орбите между двумя космическими аппаратами до сих пор не осуществлялась и остается одной из самых сложных инженерных задач в космической отрасли», — сказал Трэвис Белчер, руководитель проекта криосоединителей в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама. «Эти перекачки топлива необходимы для тех миссий, которые НАСА хочет проводить в будущем, поэтому разработка соединителя, способного работать со сверххолодным топливом, является критически важным шагом на пути к реализации этой возможности».
|
|
|
|
|
|
|
Наземные соединители, подобные тем, которые использовались для заправки ракеты-носителя SLS (Space Launch System) для миссий «Артемида», не подходят для орбитальной дозаправки. Эти соединители быстро отсоединяются во время запуска ракеты и должны быть вручную соединены для следующего полета. Кроме того, они не предназначены для работы в суровых условиях космоса и намного больше, чем те, которые используются для заправки топливного бака орбитального космического аппарата.
|
|
|
|
Для решения этих проблем НАСА протестировало криосоединитель, разработанный компанией L3Harris.
|
|
|
|
«Криосоединения, над которыми мы работаем, могут многократно соединяться и разъединяться и полностью автоматизированы, поэтому астронавтам не придётся совершать выход в открытый космос для перекачки топлива», — сказал Белчер. «Они тщательно спроектированы для работы в космосе и рассчитаны на ожидаемые конструкции топливных баков».
|
|
|
|
Недавно совместная группа НАСА и L3Harris провела два типа испытаний в Центре имени Маршалла НАСА. Чтобы убедиться, что криосоединение может выдерживать экстремально низкие температуры, которым оно будет подвергаться, они пропускали жидкий азот при температуре минус 321 градус по Фаренгейту через несколько соединенных и разъединённых конфигураций, чтобы наблюдать, как соединение реагирует на термическое сжатие, поток и значительные перепады температур между топливом и материалами.
|
|
|
|
Команда также провела эксплуатационные испытания криосоединения, чтобы определить пределы его производительности. В этой установке одна половина соединения была установлена на роботизированном столе, который мог перемещаться и вращаться в любом направлении, что позволяло имитировать неправильное соединение с другой половиной, которая оставалась неподвижной над столом. Криопара предназначена для компенсации некоторого смещения в случае, если космический аппарат и депо не будут идеально выровнены при стыковке.
|
|
|
|
«Эти криопары находятся на очень ранней стадии разработки, поэтому тестирование в основном сосредоточено на базовой функциональности», — сказал Белчер. «В будущих испытательных кампаниях они будут разработаны для конкретных миссий и оценены более тщательно на основе требований этих миссий».
|
|
|
|
Тестирование криопары проводилось в рамках объявления о возможностях сотрудничества 2022 года — партнерства, в рамках которого центры НАСА предоставляют избранным компаниям экспертные знания, оборудование, аппаратное и программное обеспечение бесплатно.
|
|
|
|
Разработкой криопары занимается проект Cryogenic Fluid Management Portfolio, межведомственная группа, базирующаяся в Центре имени Маршалла НАСА и Исследовательском центре имени Гленна НАСА в Кливленде.
|
|
|
|
Источник
|
